当前计算机网络系统面临的信息安全保密形势越来越严峻。下面是我为大家整理的计算机网络安全问题论文,供大家参考。
计算机安全常见问题及防御 措施
摘要:计算机的应用对于生产和生活的建设具有重要的作用,在信息化时代,如果没有计算机就会造成经济和技术的脱节。但是,计算机在给人们带来便利的同时,已给人们制造了一些麻烦,信息泄露等计算机安全问题值得我们的注意,无论是对于个人还是对于国家来说,信息资源安全才有利于未来的建设。 文章 对计算机的硬件和软件的安全问题和防御措施进行了具体的分析,并强调了解决计算机安全问题的迫切需要。
关键词:计算机;安全问题;预防对策;软件和硬件
计算机是人类最伟大的发明之一,近年来,随着技术的不断革新,计算机在各个行业中都有广泛的应用,无论是在企业的管理中还是在数字化技术的应用中,计算机软件都提供了较大的帮助,在人们的生活中,计算机的应用也是无处不在。但是,计算机由于其开放性的特点,在网络安全方面存在隐患,如果得不到及时的处理,就会给人们的生活和国家的安全建设带来困扰,因此,必须加强计算机的安全性建设问题。
1计算机的硬件安全问题及预防对策
1.1芯片的安全问题
计算机是由芯片、主机、显卡等硬件组成的。目前,市场上的计算机品牌较多,国外的计算机技术和高科技水平比较先进,在我国的一些高端人才和企业中,使用进口计算机的群体较多。在计算机硬件中,如在芯片的使用中就存在较多的安全隐患。在芯片等硬件设施中,国外一些技术人员植入了较多的病毒和指令,能够入侵使用者的电脑程序,造成个人资料、企业信息、甚至是国家的建设信息泄漏,甚至由于其携带的病毒,导致计算机信息系统的瘫痪,严重影响个人安全和国家安全。另外,在一些网卡和显卡中同样会携带木马。一些电脑 爱好 者,喜欢自己购买计算机硬件进行组装,如果没有到有保障的场所购买,很容易造成计算机硬件的信息安全问题,一些干扰程序通过激活后,会给计算机带来严重的后果,影响企业和个人的安全使用。
1.2计算机电磁波信息泄露问题
计算机在运行中存在一定的辐射,这种电磁波的辐射实质上是一种信息的储存。随着经济技术的不断发展,一些高尖技术人才对于计算机的开发与利用研究得十分透彻,在市场环境中,相应的预防措施还不能赶超计算机信息剽窃人员的相关技术。通过相关设备的使用,剽窃者通过电磁波的频率就能够对计算机的信息进行复原。另外,与计算机连接的设备愈多,其电磁波的辐射能力愈强,愈容易被人接受和剽取。除了无形的电磁波能造成计算机信息的泄漏外,还会通过计算机连接的电源线和网线造成安全问题。这主要是因为计算机在信息的传递中,都是通过电磁波来实现的,电线和网线中都有电磁信号的传播。
1.3具体的解决措施
在解决计算机硬件的安全性问题中,相关工作者要对芯片等硬件部件和电磁波辐射两个方面进行预防。在硬件的防御对策中,相关人员可以进行备份贮存。例如可以使用双硬盘与计算机进行连接,当一个贮存硬盘发生程序故障时,可以及时断开,另一个硬盘还可以持续工作,在不延误工作执行的过程中,完成信息资料的保护。在电磁波的辐射问题上,相关技术人员可以进行屏蔽设备的连接,减少电磁波的扩散,并可以进行电磁波干扰技术的实施,干扰剽窃者的接收情况,致使信息资料无法复原。
2计算机软件上的网络安全问题及防御对策
2.1计算机软件的安全问题
计算机软件上的信息泄露问题比较严重,也是造成计算机安全问题的主要体现。由于计算机在使用中接触到的软件、视频、网站和文档的机会较多,一些恶性病毒和木马等就会随着计算机的应用进行入侵,造成信息资料的破坏。例如,计算机没有进行完善的安全防火墙和病毒查杀软件的使用时,一些顽固性的病毒和木马就会对计算机程序进行恶意的篡改,造成信息资料的流失,重要文档资料的篡改和破坏等。在计算机的安全问题中,还有一部分是由于人为的原因引起的。在一些钓鱼网站中,不法人员通过网站注册、链接点击等,对使用者的计算机进行个人信息的采集,得到相关资料后,还会伪造使用者的相关信息,实施网络诈骗等行为。另外,在一些机密企业中,还存在计算机窃听和黑客入侵等问题,这主要通过相关设备和高端的技术操作完成,相关单位要做好信息安全的维护。
2.2具体的防御措施
加密处理是实现计算机信息安全的基本措施,主要有两方面的内容。其一,对称加密处理,即私钥加密,是信息的收发双方都使用同一个密钥去加密文件和解密文件。其主要的优势就是加密和解密的速度快捷,但是这适合小批量的数据处理。其二,就是非对称加密,又被称作公钥加密,基于此种加密措施处理的加密和解密,一方用公钥来发布,另外一方用私钥来保存。信息交换的过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公钥向其他交易方公开,得到该公钥的乙方使用该密钥对信息进行加密后再发送给甲方,甲方再用自己保存的私钥对加密信息进行解密。在一些机密的企业和个人电脑中,进行加密处理,预防计算机软件的信息泄露还是远远不够的,为了达到进一步的安全性保障,可以通过认证技术进行防御。所谓认证技术就是对信息发送者与接收者进行双重的保护措施。保证信息在传输过程中不会出现缺失的情况。这种认证技术的类型有数字签名和数字证书。其中数字签名也就是电子签名,即在文本中自动生成一个散列值,再以私钥的方式对散列值进行加密处理,最后将这个数字签名发送给接收方;报文的接收方首先从接收到的原始报文中计算出散列值,接着再用发送方的公开密钥来对报文附加的数字签名进行解密;如果这两个散列值相同,那么接收方就能确认该数字签名是发送方的。
3结语
计算机的应用是以技术为前提的,相应的,在安全问题的预防对策中,也应从技术方面进行探讨。相关技术人员要对引起信息安全问题的原因进行具体的分析,对电磁波辐射和软件网络引起的信息安全进行重点研究,加强电磁屏蔽技术和密钥加密技术的运用,在生活和生产中宣传计算机安全建设的重要性,普及相关的技术,依靠人民群众的力量,促进计算机网络安全的实施。
参考文献
[1]丁晨皓.计算机安全面临常见问题及防御对策探讨[J].中国新通信,2015,(6):33.
计算机安全中数据加密技术分析
摘要:随着社会经济和科学技术的不断发展,计算机技术不论是在国防、医疗、 教育 、银行、工业等各行业领域都有了广泛的应用,但是,有利必有弊,计算机技术也存在许多弊端。其中,网络的便利的确给人们的办公和日常生活带来极大的便利,可是在网络数据的安全性还是受到人们的质疑,类似的案件也层出不穷,像银行卡和个人信息在银行数据库被攻克时泄露导致个人财产收到极大的损失,所以,加强计算机安全中数据加密技术的应用势在必行。本文就计算机安全中数据加密技术的现状,概念分类及其应用做出简要的分析。
关键词:计算机安全;数据加密技术;应用
一、计算机安全中数据加密技术的发展现状
在现今的计算机 操作系统 领域中,基本上是微软公司一家独大,这十分不利于计算机数据安全,特别是在国防方面,所以我国也在积极研发属于自己的麒麟系统,虽然与国外的计算机操作系统还存在着巨大的差异,但是,这是必须要做的工作,一旦比较重要的国防信息被那些图谋不轨的战争分子掌握,会对国家的财产安全造成巨大的损失。微软公司的wind,S操作系统之所以被广大人民接受,是因为其操作简单,功能齐全,但是,这也导致了众多的黑客不断地对这单一的系统进行攻克,在这一过程中,黑客不断地发现系统漏洞并利用这一漏洞进行攻击,随后,微软公司再对这些漏洞进行封杀和打补丁,这就是为什么微软的操作系统需要不断更新的缘由。操作系统的漏斗是永远无法修补干净的是众所周知的,所以,计算机安全中数据加密技术更需要加快发展。因为利益方面的问题,许多黑客甘愿冒着巨大的风险偷取数据,甚至,这种行为出现了团队化和行业化,对计算机的发展造成了巨大的困扰。从里一个方面来看,现在进人了一个互联网的云时代,许多信息都是通过网络传播和泄露,在这些技术的传播过程中也存在巨大的安全隐患,一些比较重要的信息如果被有心之人截取并解除出来,像个人的银行卡账号密码,身份证号码,家庭住址等比较隐秘的信息,会对个人财产和生命安全带来极大的隐患。所以,计算机安全中数据加密技术就得到了众多人的重视,特别是在数据传输协议上的应用,属于现阶段应该加强的方面。
二、计算机安全中数据加密技术分析
大多数的计算机安全中数据加密技术都是利用密码学的相关技术将一段文字或数据编译成相对应密码文,变成不容易别别人了解其真正含义的文字或数据,除非获得与之相对应的解除 方法 ,否则,即使获得这段信息也不会得到其真正的信息,成为一段无用之文,从而达到将信息加密的效果,保证计算机信息安全的关键和核心。通常,传统的加密方法包括置换表算法、改进的置换表算法、循环位移操作算法、循环校验算法。其中,置换表算法是这些方法中最简单的算法,是将一段数据中的每个字按照相对应的置换表进行等量位移形成加密文件,这一般用于不是而别机密的文件,在对这些加密后的文件进行解读时只需要按照加密所用的置换表进行位移转化还原回来即可。而改进的置换表算法则是为了加强文件的加密程度,利用了两个或者更多的置换表,将文件的每个字符进行随机的转化,当然,这也是有一定规律可言,在进行还原时还是利用相应的置换表还原,理论上讲,所利用的置换表越多,文件的加密效果就越好,但是,相对应的成本和技术要求就越高,可以按照文件的重要性进行适度的选择。循环位移操作加密是一种只能在计算机内操作的加密手段,通常是将文件的字符通过位移计算改变其在文件的方向并通过一个函数循环,快速的完成加密工作,虽然这种加密方法比较复杂,但是其加密效果比较好,在众多领域都有所应用。循环校验算法,简称为CRC,是一种基于计算机或者数据库等传输协议等信息高位数函数校验算法,大多在文件的传输过程中的加密。
三、计算机安全中数据加密技术的应用
计算机安全中数据加密技术的应用非常广泛,应用比较多的有基于数据库的网络加密,基于软件的文件机密,基于电子商务的商务加密,基于虚拟网络的专用网络加密。在其中,每一项计算机安全中数据加密技术的应用都有了十分成熟的方案和技术。由于计算机网络数据库中存放着大量的数据和文件,是大多数黑客的攻克方向,所以,基于网络数据库的加密技术就显得尤为重要。目前的网络数据库管理系统都是在微软的wind,Sllt系统, 系统安全 方面存在着一定的隐患,所以,网络数据库对访问用户的身份验证和权限要求及其严格,特别针对比较敏感的信息和权限设定了特殊的口令和密码识别,这一类的加密方法多适用于银行等数据存量庞大,信息比较重要的领域。基于软件加密的加密技术在我们的日常活动比较常见。日常所用的杀毒软件一般都会带有这种功能,多用于个人比较隐私的文件进行加密,网络上红极一时的艳照门的事发人冠希哥如果懂得利用软件对那些照片进行加密的话就不会流传到网络上了。此外,在进行软件加密时要检查加密软甲的安全性,现在许多电脑病毒专门针对加密软件人侵,一旦被人侵,不但没有起到加密作用,更将个人的隐私暴漏给别人,要是被不法之徒利用,将会对个人的日常生活造成极大的困扰。基于电子商务的加密技术在现今的商业战场上得到了极大地应用。如今的商业竞争极其惨烈,一旦商业机密泄露,会对公司和企业造成极其巨大的损失。现今的电子商务加大的促进了商业的发展格局,许多重要的的商业合同在网上便签订,大大提高了企业的办公效率,但是,随之而来的网络安全问题也随之体现,所以,在网络上签订合同和协议时都是利用专门的传输协议和安全证书,保证合同双方的信息不被其他公司获知,基于电子商务的加密技术成为了商业机密的有力保证。
四、结束语
综上所述,计算机安全中数据加密技术的提高是为了防止计算机中的数据信息被攻克,但这只是一种缓兵之计,没有任何一种计算机信息加密技术能够永远不被攻克,因为,在计算机技术加密技术发展的同时,与其相应的解除技术也在不断发展。计算机数据的安全性也与我们的日常行为有关,不安装不健康的软件,定时杀毒也对保护我们的计算机数据安全有很大的作用。
参考文献:
[1]朱闻亚数据加密技术在计算机网络安全中的应用价值研究田制造业自动化,2012,06:35一36
[2]刘宇平数据加密技术在计算机安全中的应用分析田信息通信,2012,02:160一161
计算机安全与防火墙技术研究
【关键词】随着 网络技术 的应用,网络安全问题成为当今发展的主要问题。保障计算机运行的安全性,不仅要增加新技术,防止一些有害因素侵入计算机,还要随着计算机技术的不断变革与优化,防止计算机内部消息出现泄露现象。本文根据防火墙的主要功能进行分析,研究防火墙技术在计算机安全中的运行方式。
【关键词】计算机;安全;防火墙技术
网络技术促进了人们的生产与生活,给人们带来较大方便。但网络技术在运用也存在一些危害因素,特别是信息泄露等现象制约了人们的积极发展。防火墙技术在网络中的有效运用不仅能促进网络信息的安全性,能够对网络内外部信息合理区分,还能执行严格的监控行为,保证信息使用的安全效果。
1防火墙的主要功能
1.1能够保护网络免受攻击
防火墙的有效利用能够保护网络免受相关现象的攻击。在网络攻击中,路由是主要的攻击形式。如:ICMP重定向路径以及IP选项路径的源路攻击,利用防火墙技术能减少该攻击现象,并能够将信息及时通知给管理员。因此,防火墙能够对信息进行把关、扫描,不仅能防止身份信息的不明现象,还能防止攻击信息的有效利用。
1.2能够说对网络进行访问与存取
防火墙的主要功能能够对网络信息进行有效访问以及信息存取。防火墙在利用过程中,能够对信息的进入进行详细的记录,还能够将网络的使用情况进行统计。如果出现一些可疑信息以及不法通信行为,防火墙就会对其现象进行判断,并对其进行报警。根据对这些信息的有效分析,能够加强对防火墙性能的认识与理解。
1.3能够防止内部消息泄露现象
防火墙的主要功能能够防止内部信息发生泄漏现象。将内部网络信息进行有效划分,能够对所在的信息进行保护,并在一定程度上促进网络信息的安全效果,以防止信息发生外漏现象。因为内网中含有大量的私密信息,这种信息在利用过程中,能够引起相关者的兴趣以及积极性。因此,应发挥防火墙的正确利用以及科学实施,不仅将遇到的问题有效防范,还能对机主信息进行有效保护,以促进实施的安全效果。
1.4能够集中进行安全优化管理
防火墙的主要功能能够实现集中化的安全优化管理。传统的网络执行的措施主要是主机,防火墙在其中的有效利用能够保障普通计算机的安全性,并降低成本。因此,在TCP/IP协议中,利用防火墙进行保护与利用,不仅能实现各个端口的共享性发展,还能解决安全问题。如果在这种形式下,没有利用防火墙进行有效保护,就会出现较大的信息泄露现象。
2防火墙技术在计算机安全中的有效运用
2.1安全服务配置
安全服务隔离区是根据系统管理机群、服务器机群独立表现出来的,并产生了一种独立的、安全的服务隔离区。该部分不仅是内网的重要组成,还是一种比较相对独立的局域网。这种划分形式主要能够提高服务器上的数据保护以及安全运行。相关专家根据网络地址转换技术,能够对内网的主机地址进行映射,保证IP地址使用的有效性。这种发展形式不仅能够对内网的IP地址以及结构进行隐藏,保证内网结构的安全性,还能减少公网IP地址的占有,降低投资成本。如果利用边界路由器,还能加大这些设备的有效利用,特别是防火墙配置的有效利用。虽然原有的路由器具有防火墙功能,但现有的防火墙实现了与内部网络的有效连接。如:安全服务隔离区中的公用服务器并不是利用防火墙来实现的,它能直接与边界路由器进行连接。防火墙与边界路由器的有效结合,形成了双重 保险 形式,形成了安全保护形式,如果在防火墙以及边界路由器之间设置安全服务隔离区,能够加强公用服务器设施的有效利用。
2.2配置访问策略
配置访问策略是防火墙中最重要的安全形式,访问策略在设置期间,并不是随意产生的,而是一种复杂而又精确的表现形式。在这种形式发展下,应加强计算机技术对内、对外的实际应用,还要加强对相关知识的认识和理解,并保证其中的有序发展,从而将访问策略进行科学设置。在这种情况下,主要是由于防火墙的查找形式就是按照一定顺序进行的,要在使用之前对其使用的规则进行设置,能够提高防火墙的运行效率。
2.3日志监控
日志监控是计算机安全保障的主要手段,管理人员在传统的日志管理中,并没有对信息进行选择,其中日志所体现的内容也不够整齐,日志内容不仅复杂,而且数量也比较多,在这种情况下,降低了日志的利用效率。但在实际发展中,日志监控具有较大优势,其中存在一定的应用价值,是当今时代发展的关键信息。一般情况下,日志监控中的系统告警信息具有较大的记录价值,将这些信息进行优化选择,然后进行保存、备份,以保证计算机信息的安全性、防止信息的丢失现象。
3 总结
防火墙技术是网络安全保障的一种技术形式,由于网络中存在的有些不安全因素,在根本上并不能完全保障计算机网络安全。因此,在对防火墙技术进行实际利用过程中,要保证科学性、整体性以及全面性分析,从而保证计算机网络运行的安全效果。
参考文献
[1]侯亮.对计算机网络应用中防火墙技术的研究[J].网友世界.云教育,2014(15):7-7.
[2]冯思毅.试论计算机防火墙技术及其应用[J].河北工程大学学报(社会科学版),2015(1):113-114.
[3]马利,梁红杰.计算机网络安全中的防火墙技术应用研究[J].电脑知识与技术,2014(16):3743-3745.
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摘要:众所周知,作为全球使用范围最大的信息网,Internet自身协议的开放性极大地方便了各种联网的计算机,拓宽了共享资源。但是,由于在早期网络协议设计上对安全问题的忽视,以及在管理和使用上的无政府状态,逐渐使Internet自身安全受到严重威胁,与它有关的安全事故屡有发生。对网络信息安全的威胁主要表现在:非授权访问,冒充合法用户,破坏数据完整性,干扰系统正常运行,利用网络传播病毒,线路窃听等方面。
本文主要介绍了有关网络信息安全的基础知识:网络信息安全的脆弱性体现、网络信息安全的关键技术、常见攻击方法及对策、安全网络的建设。并提出和具体阐述自己针对这些问题的对策。随着网络技术的不断发展,网络信息安全问题终究会得到解决。
关键词:网络信息安全 防火墙 数据加密 内部网
随着计算机技术的飞速发展,信息网络已经成为社会发展的重要保证。信息网络涉及到国家的政府、军事、文教等诸多领域,存储、传输和处理的许多信息是政府宏观调控决策、商业经济信息、银行资金转账、股票证券、能源资源数据、科研数据等重要的信息。其中有很多是敏感信息,甚至是国家机密,所以难免会吸引来自世界各地的各种人为攻击(例如信息泄漏、信息窃取、数据篡改、数据删添、计算机病毒等)。通常利用计算机犯罪很难留下犯罪证据,这也大大刺激了计算机高技术犯罪案件的发生。计算机犯罪率的迅速增加,使各国的计算机系统特别是网络系统面临着很大的威胁,并成为严重的社会问题之一。
网络信息安全是一个关系国家安全和主权、社会稳定、民族文化继承和发扬的重要问题。其重要性,正随着全球信息化步伐的加快越来越重要。网络信息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。它主要是指网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护,不受偶然的或者恶意的原因而遭到破坏、更改、泄露,系统连续可靠正常地运行,网络服务不中断。
本文从网络信息安全的脆弱性、网络安全的主要技术、常见网络攻击方法及对策、网络安全建设等方面剖析了当前网络信息安全存在的主要问题,并对常见网络攻击从技术层面提出了解决方案,希望通过网络安全建设逐步消除网络信息安全的隐患。
一、网络信息安全的脆弱性
因特网已遍及世界180多个国家,为亿万用户提供了多样化的网络与信息服务。在因特网上,除了原来的电子邮件、新闻论坛等文本信息的交流与传播之外,网络电话、网络传真、静态及视频等通信技术都在不断地发展与完善。在信息化社会中,网络信息系统将在政治、军事、金融、商业、交通、电信、文教等方面发挥越来越大的作用。社会对网络信息系统的依赖也日益增强。各种各样完备的网络信息系统,使得秘密信息和财富高度集中于计算机中。另一方面,这些网络信息系统都依靠计算机网络接收和处理信息,实现相互间的联系和对目标的管理、控制。以网络方式获得信息和交流信息已成为现代信息社会的一个重要特征。网络正在逐步改变人们的工作方式和生活方式,成为当今社会发展的一个主题。
然而,伴随着信息产业发展而产生的互联网和网络信息的安全问题,也已成为各国政府有关部门、各大行业和企事业领导人关注的热点问题。目前,全世界每年由于信息系统的脆弱性而导致的经济损失逐年上升,安全问题日益严重。面对这种现实,各国政府有关部门和企业不得不重视网络安全的问题。
互联网安全问题为什么这么严重?这些安全问题是怎么产生的呢?综合技术和管理等多方面因素,我们可以归纳为四个方面:互联网的开放性、自身的脆弱性、攻击的普遍性、管理的困难性。
(一)互联网是一个开放的网络,TCP/IP是通用的协议
各种硬件和软件平台的计算机系统可以通过各种媒体接入进来,如果不加限制,世界各地均可以访问。于是各种安全威胁可以不受地理限制、不受平台约束,迅速通过互联网影响到世界的每一个角落。
(二)互联网的自身的安全缺陷是导致互联网脆弱性的根本原因
互联网的脆弱性体现在设计、实现、维护的各个环节。设计阶段,由于最初的互联网只是用于少数可信的用户群体,因此设计时没有充分考虑安全威胁,互联网和所连接的计算机系统在实现阶段也留下了大量的安全漏洞。一般认为,软件中的错误数量和软件的规模成正比,由于网络和相关软件越来越复杂,其中所包含的安全漏洞也越来越多。互联网和软件系统维护阶段的安全漏洞也是安全攻击的重要目标。尽管系统提供了某些安全机制,但是由于管理员或者用户的技术水平限制、维护管理工作量大等因素,这些安全机制并没有发挥有效作用。比如,系统的缺省安装和弱口令是大量攻击成功的原因之一。
(三)互联网威胁的普遍性是安全问题的另一个方面
随着互联网的发展,攻击互联网的手段也越来越简单、越来越普遍。目前攻击工具的功能却越来越强,而对攻击者的知识水平要求却越来越低,因此攻击者也更为普遍。
(四)管理方面的困难性也是互联网安全问题的重要原因
具体到一个企业内部的安全管理,受业务发展迅速、人员流动频繁、技术更新快等因素的影响,安全管理也非常复杂,经常出现人力投入不足、安全政策不明等现象。扩大到不同国家之间,虽然安全事件通常是不分国界的,但是安全管理却受国家、地理、政治、文化、语言等多种因素的限制。跨国界的安全事件的追踪就非常困难。
二、网络安全的主要技术
(一)防火墙技术
“防火墙”是一种形象的说法,其实它是一种由计算机硬件和软件的组合,使互联网与内部网之间建立起一个安全网关(securitygateway),从而保护内部网免受非法用户的侵入,它其实就是一个把互联网与内部网(通常指局域网或城域网)隔开的屏障。
1.防火墙的技术实现
防火墙的技术实现通常是基于所谓“包过滤”技术,而进行包过滤的标准通常就是根据安全策略制定的。在防火墙产品中,包过滤的标准一般是靠网络管理员在防火墙设备的访问控制清单中设定。访问控制一般基于的标准有:包的源地址、包的目的地址、连接请求的方向(连入或连出)、数据包协议(如TCP/IP等)以及服务请求的类型(如ftp、www等)等。
防火墙还可以利用代理服务器软件实现。早期的防火墙主要起屏蔽主机和加强访问控制的作用,现在的防火墙则逐渐集成了信息安全技术中的最新研究成果,一般都具有加密、解密和压缩、解压等功能,这些技术增加了信息在互联网上的安全性。现在,防火墙技术的研究已经成为网络信息安全技术的主导研究方向。
2.防火墙的特性
从物理上说,防火墙就是放在两个网络之间的各种系统的集合,这些组建具有以下特性:
(1)所有从内到外和从外到内的数据包都要经过防火墙;
(2)只有安全策略允许的数据包才能通过防火墙;
(3)防火墙本身应具有预防侵入的功能,防火墙主要用来保护安全网络免受来自不安全的侵入。
3.防火墙的使用
网络的安全性通常是以网络服务的开放性、便利性、灵活性为代价的,对防火墙的设置也不例外。防火墙的隔断作用一方面加强了内部网络的安全,一方面却使内部网络与外部网络的信息系统交流受到阻碍,因此必须在防火墙上附加各种信息服务的代理软件来代理内部网络与外部的信息交流,这样不仅增大了网络管理开销,而且减慢了信息传递速率。针对这个问题,近期,美国网屏(NetScreen)技术公司推出了第三代防火墙,其内置的专用ASIC处理器用于提供硬件的防火墙访问策略和数据加密算法的处理,使防火墙的性能大大提高。
需要说明的是,并不是所有网络用户都需要安装防火墙。一般而言,只有对个体网络安全有特别要求,而又需要和Internet联网的企业网、公司网,才建议使用防火墙。另外,防火墙只能阻截来自外部网络的侵扰,而对于内部网络的安全还需要通过对内部网络的有效控制和管理来实现。
(二)数据加密技术
1.数据加密技术的含义
所谓数据加密技术就是使用数字方法来重新组织数据,使得除了合法受者外,任何其他人想要恢复原先的“消息”是非常困难的。这种技术的目的是对传输中的数据流加密,常用的方式有线路加密和端对端加密两种。前者侧重在线路上而不考虑信源与信宿,是对保密信息通过各线路采用不同的加密密钥提供安全保护。后者则指信息由发送者端通过专用的加密软件,采用某种加密技术对所发送文件进行加密,把明文(也即原文)加密成密文(加密后的文件,这些文件内容是一些看不懂的代码),然后进入TCP/IP数据包封装穿过互联网,当这些信息一旦到达目的地,将由收件人运用相应的密钥进行解密,使密文恢复成为可读数据明文。
2.常用的数据加密技术
目前最常用的加密技术有对称加密技术和非对称加密技术。对称加密技术是指同时运用一个密钥进行加密和解密,非对称加密技术就是加密和解密所用的密钥不一样,它有一对密钥,分别称为“公钥”和“私钥”,这两个密钥必须配对使用,也就是说用公钥加密的文件必须用相应人的私钥才能解密,反之亦然。
3.数据加密技术的发展现状
在网络传输中,加密技术是一种效率高而又灵活的安全手段,值得在企业网络中加以推广。目前,加密算法有多种,大多源于美国,但是会受到美国出口管制法的限制。现在金融系统和商界普遍使用的算法是美国的数据加密标准DES。近几年来我国对加密算法的研究主要集中在密码强度分析和实用化研究上。
(三)访问控制
1.身份验证
身份验证是一致性验证的一种,验证是建立一致性证明的一种手段。身份验证主要包括验证依据、验证系统和安全要求。身份验证技术是在计算机中最早应用的安全技术,现在也仍在广泛应用,它是互联网信息安全的第一道屏障。
2.存取控制
存取控制规定何种主体对何种客体具有何种操作权力。存取控制是网络安全理论的重要方面,主要包括人员限制、数据标识、权限控制、类型控制和风险分析。存取控制也是最早采用的安全技术之一,它一般与身份验证技术一起使用,赋予不同身份的用户以不同的操作权限,以实现不同安全级别的信息分级管理。
三、常见网络攻击方法及对策
网络中的安全漏洞无处不在。即便旧的安全漏洞补上了,新的安全漏洞又将不断涌现。网络攻击正是利用这些存在的漏洞和安全缺陷对系统和资源进行攻击。
(一)网络攻击的步骤
1.隐藏自己的位置
普通攻击者都会利用别人的电脑隐藏他们真实的IP地址。老练的攻击者还会利用800电话的无人转接服务联接ISP,然后再盗用他人的帐号上网。
2.寻找目标主机并分析目标主机
攻击者首先要寻找目标主机并分析目标主机。在Internet上能真正标识主机的是IP地址,域名是为了便于记忆主机的IP地址而另起的名字,只要利用域名和IP地址就可以顺利地找到目标主机。此时,攻击者们会使用一些扫描器工具,轻松获取目标主机运行的是哪种操作系统的哪个版本,系统有哪些帐户,WWW、FTP、Telnet、SMTP等服务器程序是何种版本等资料,为入侵作好充分的准备。
3.获取帐号和密码,登录主机
攻击者要想入侵一台主机,首先要有该主机的一个帐号和密码,否则连登录都无法进行。这样常迫使他们先设法盗窃帐户文件,进行破解,从中获取某用户的帐户和口令,再寻觅合适时机以此身份进入主机。当然,利用某些工具或系统漏洞登录主机也是攻击者常用的一种技法。
4.获得控制权
攻击者们用FTP、Telnet等工具利用系统漏洞进入目标主机系统获得控制权之后,就会做两件事:清除记录和留下后门。他会更改某些系统设置、在系统中置入特洛伊木马或其他一些远程操纵程序,以便日后可以不被觉察地再次进入系统。大多数后门程序是预先编译好的,只需要想办法修改时间和权限就可以使用了,甚至新文件的大小都和原文件一模一样。攻击者一般会使用rep传递这些文件,以便不留下FTB记录。清除日志、删除拷贝的文件等手段来隐藏自己的踪迹之后,攻击者就开始下一步的行动。
5.窃取网络资源和特权
攻击者找到攻击目标后,会继续下一步的攻击。如:下载敏感信息;实施窃取帐号密码、信用卡号等经济偷窃;使网络瘫痪。
(二)网络攻击的常见方法
1.口令入侵
所谓口令入侵是指使用某些合法用户的帐号和口令登录到目的主机,然后再实施攻击活动。这种方法的前提是必须先得到该主机上的某个合法用户的帐号,然后再进行合法用户口令的破译。
2.放置特洛伊木马程序
特洛伊木马程序可以直接侵入用户的电脑并进行破坏,它常被伪装成工具程序或者游戏等诱使用户打开带有特洛伊木马程序的邮件附件或从网上直接下载,一旦用户打开了这些邮件的附件或者执行了这些程序之后,它们就会象古特洛伊人在敌人城外留下的藏满士兵的木马一样留在自己的电脑中,并在自己的计算机系统中隐藏一个可以在windows启动时悄悄执行的程序。当您连接到因特网上时,这个程序就会通知攻击者,来报告您的IP地址以及预先设定的端口。攻击者在收到这些信息后,再利用这个潜伏在其中的程序,就可以任意地修改你的计算机的参数设定、复制文件、窥视你整个硬盘中的内容等,从而达到控制你的计算机的目的。
3.WWW的欺骗技术
在网上用户可以利用IE等浏览器进行各种各样的WEB站点的访问,如阅读新闻组、咨询产品价格、订阅报纸、电子商务等。然而一般的用户恐怕不会想到有这些问题存在:正在访问的网页已经被黑客篡改过,网页上的信息是虚假的!例如黑客将用户要浏览的网页的URL改写为指向黑客自己的服务器,当用户浏览目标网页的时候,实际上是向黑客服务器发出请求,那么黑客就可以达到欺骗的目的了。
摘 要 探索了网络平安的目前状况及新问题由来以及几种主要网络平安技术,提出了实现网络平安的几条办法。
网络平安 计算机网络 防火墙
1 网络平安及其目前状况
1.1 网络平安的概念
国际标准化组织(ISO)将“计算机平安”定义为摘要:“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的平安保护,保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄漏”。上述计算机平安的定义包含物理平安和逻辑平安两方面的内容,其逻辑平安的内容可理解为我们常说的信息平安,是指对信息的保密性、完整性和可用性的保护,而网络平安性的含义是信息平安的引申,即网络平安是对网络信息保密性、完整性和可用性的保护。
1.2 网络平安的目前状况
目前欧州各国的小型企业每年因计算机病毒导致的经济损失高达220亿欧元,而这些病毒主要是通过电子邮件进行传播的。据反病毒厂商趋向公司称,像Sobig、Slammer等网络病毒和蠕虫造成的网络大塞车,去年就给企业造成了550亿美元的损失。而包括从身份窃贼到间谍在内的其他网络危险造成的损失则很难量化,网络平安新问题带来的损失由此可见一斑。
2 网络平安的主要技术
平安是网络赖以生存的保障,只有平安得到保障,网络才能实现自身的价值。网络平安技术随着人们网络实践的发展而发展,其涉及的技术面非常广,主要的技术如认证、加密、防火墙及入侵检测是网络平安的重要防线。
2.1 认证
对合法用户进行认证可以防止非法用户获得对公司信息系统的访问,使用认证机制还可以防止合法用户访问他们无权查看的信息。现列举几种如下摘要:
2.1.1 身份认证
当系统的用户要访问系统资源时要求确认是否是合法的用户,这就是身份认证。常采用用户名和口令等最简易方法进行用户身份的认证识别。
2.1.2 报文认证
主要是通信双方对通信的内容进行验证,以保证报文由确认的发送方产生、报文传到了要发给的接受方、传送中报文没被修改过。
2.1.3 访问授权
主要是确认用户对某资源的访问权限。
2.1.4 数字签名
数字签名是一种使用加密认证电子信息的方法,其平安性和有用性主要取决于用户私匙的保护和平安的哈希函数。数字签名技术是基于加密技术的,可用对称加密算法、非对称加密算法或混合加密算法来实现。
2.2 数据加密
加密就是通过一种方式使信息变得混乱,从而使未被授权的人看不懂它。主要存在两种主要的加密类型摘要:私匙加密和公匙加密。
2.2.1 私匙加密
私匙加密又称对称密匙加密,因为用来加密信息的密匙就是解密信息所使用的密匙。私匙加密为信息提供了进一步的紧密性,它不提供认证,因为使用该密匙的任何人都可以创建、加密和平共处送一条有效的消息。这种加密方法的优点是速度很快,很轻易在硬件和软件件中实现。
2.2.2 公匙加密
公匙加密比私匙加密出现得晚,私匙加密使用同一个密匙加密和解密,而公匙加密使用两个密匙,一个用于加密信息,另一个用于解密信息。公匙加密系统的缺点是它们通常是计算密集的,因而比私匙加密系统的速度慢得多,不过若将两者结合起来,就可以得到一个更复杂的系统。
2.3 防火墙技术
防火墙是网络访问控制设备,用于拒绝除了明确答应通过之外的所有通信数据,它不同于只会确定网络信息传输方向的简单路由器,而是在网络传输通过相关的访问站点时对其实施一整套访问策略的一个或一组系统。大多数防火墙都采用几种功能相结合的形式来保护自己的网络不受恶意传输的攻击,其中最流行的技术有静态分组过滤、动态分组过滤、状态过滤和代理服务器技术,它们的平安级别依次升高,但具体实践中既要考虑体系的性价比,又要考虑平安兼顾网络连接能力。此外,现今良好的防火墙还采用了VPN、检视和入侵检测技术。
防火墙的平安控制主要是基于IP地址的,难以为用户在防火墙内外提供一致的平安策略;而且防火墙只实现了粗粒度的访问控制,也不能和企业内部使用的其他平安机制(如访问控制)集成使用;另外,防火墙难于管理和配置,由多个系统(路由器、过滤器、代理服务器、网关、保垒主机)组成的防火墙,管理上难免有所疏忽。
2.4 入侵检测系统
入侵检测技术是网络平安探究的一个热点,是一种积极主动的平安防护技术,提供了对内部入侵、外部入侵和误操作的实时保护,在网络系统受到危害之前拦截相应入侵。随着时代的发展,入侵检测技术将朝着三个方向发展摘要:分布式入侵检测、智能化入侵检测和全面的平安防御方案。
入侵检测系统(Instusion Detection System, 简称IDS)是进行入侵检测的软件和硬件的组合,其主要功能是检测,除此之外还有检测部分阻止不了的入侵;检测入侵的前兆,从而加以处理,如阻止、封闭等;入侵事件的归档,从而提供法律依据;网络遭受威胁程度的评估和入侵事件的恢复等功能。
2.5 虚拟专用网(VPN)技术
VPN是目前解决信息平安新问题的一个最新、最成功的技术课题之一,所谓虚拟专用网(VPN)技术就是在公共网络上建立专用网络,使数据通过平安的“加密管道”在公共网络中传播。用以在公共通信网络上构建VPN有两种主流的机制,这两种机制为路由过滤技术和隧道技术。目前VPN主要采用了如下四项技术来保障平安摘要:隧道技术(Tunneling)、加解密技术(Encryption %26amp; Decryption)、密匙管理技术(Key Management)和使用者和设备身份认证技术(Authentication)。其中几种流行的隧道技术分别为PPTP、L2TP和Ipsec。VPN隧道机制应能技术不同层次的平安服务,这些平安服务包括不同强度的源鉴别、数据加密和数据完整性等。VPN也有几种分类方法,如按接入方式分成专线VPN和拨号VPN;按隧道协议可分为第二层和第三层的;按发起方式可分成客户发起的和服务器发起的。
2.6 其他网络平安技术
(1)智能卡技术,智能卡技术和加密技术相近,其实智能卡就是密匙的一种媒体,由授权用户持有并由该用户赋和它一个口令或密码字,该密码字和内部网络服务器上注册的密码一致。智能卡技术一般和身份验证联合使用。
(2)平安脆弱性扫描技术,它为能针对网络分析系统当前的设置和防御手段,指出系统存在或潜在的平安漏洞,以改进系统对网络入侵的防御能力的一种平安技术。
(3)网络数据存储、备份及容灾规划,它是当系统或设备不幸碰到灾难后就可以迅速地恢复数据,使整个系统在最短的时间内重新投入正常运行的一种平安技术方案。
其他网络平安技术还有我们较熟悉的各种网络防杀病毒技术等等。
3 网络平安新问题的由来
网络设计之初仅考虑到信息交流的便利和开放,而对于保障信息平安方面的规划则非常有限,这样,伴随计算机和通信技术的迅猛发展,网络攻击和防御技术循环递升,原来网络固有优越性的开放性和互联性变成信息的平安性隐患之便利桥梁。网络平安已变成越来越棘手的新问题,只要是接入到因特网中的主机都有可能被攻击或入侵了,而遭受平安新问题的困扰。
目前所运用的TCP/IP协议在设计时,对平安新问题的忽视造成网络自身的一些特征,而所有的应用平安协议都架设在TCP/IP之上,TCP/IP协议本身的平安新问题,极大地影响了上层应用的平安。网络的普及和应用还是近10年的事,而操作系统的产生和应用要远早于此,故而操作系统、软件系统的不完善性也造成平安漏洞;在平安体系结构的设计和实现方面,即使再完美的体系结构,也可能一个小小的编程缺陷,带来巨大的平安隐患;而且,平安体系中的各种构件间缺乏紧密的通信和合作,轻易导致整个系统被各个击破。
4 网络平安新问题策略的思索
网络平安建设是一个系统工程、是一个社会工程,网络平安新问题的策略可从下面4个方面着手。
网络平安的保障从技术角度看。首先,要树立正确的思想预备。网络平安的特性决定了这是一个不断变化、快速更新的领域,况且我国在信息平安领域技术方面和国外发达国家还有较大的差距,这都意味着技术上的“持久战”,也意味着人们对于网络平安领域的投资是长期的行为。其次,建立高素质的人才队伍。目前在我国,网络信息平安存在的突出新问题是人才稀缺、人才流失,尤其是拔尖人才,同时网络平安人才培养方面的投入还有较大缺欠。最后,在具体完成网络平安保障的需求时,要根据实际情况,结合各种要求(如性价比等),需要多种技术的合理综合运用。
网络平安的保障从管理角度看。考察一个内部网是否平安,不仅要看其技术手段,而更重要的是看对该网络所采取的综合办法,不光看重物理的防范因素,更要看重人员的素质等“软”因素,这主要是重在管理,“平安源于管理,向管理要平安”。再好的技术、设备,而没有高质量的管理,也只是一堆废铁。
网络平安的保障从组织体系角度看。要尽快建立完善的网络平安组织体系,明确各级的责任。建立科学的认证认可组织管理体系、技术体系的组织体系,和认证认可各级结构,保证信息平安技术、信息平安工程、信息平安产品,信息平安管理工作的组织体系。
最后,在尽快加强网络立法和执法力度的同时,不断提高全民的文明道德水准,倡导健康的“网络道德”,增强每个网络用户的平安意识,只有这样才能从根本上解决网络平安新问题。
参考文献
1 张千里,陈光英.网络平安新技术[M.北京摘要:人民邮电出版社,2003
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3 周国民. 入侵检测系统评价和技术发展探究[J.现代电子技术,2004(12)
4 耿麦香.网络入侵检测技术探究综述[J,网络平安,2004(6)
摘要:文中就信息网络安全内涵发生的根本变化,阐述我国发展民族信息安全体系的重要性及建立有中国特色的网络安全体系的必要性。论述了网络防火墙安全技术的分类及其主要技术特征。
关键词:网络安全 防火墙 技术特征
1.概述
21世纪全世界的计算机都将通过Internet联到一起,信息安全的内涵也就发生了根本的变化。它不仅从一般性的防卫变成了一种非常普通的防范,而且还从一种专门的领域变成了无处不在。当人类步入21世纪这一信息社会、网络社会的时候,我国将建立起一套完整的网络安全体系,特别是从政策上和法律上建立起有中国自己特色的网络安全体系。
一个国家的信息安全体系实际上包括国家的法规和政策,以及技术与市场的发展平台。我国在构建信息防卫系统时,应着力发展自己独特的安全产品,我国要想真正解决网络安全问题,最终的办法就是通过发展民族的安全产业,带动我国网络安全技术的整体提高。
网络安全产品有以下几大特点:第一,网络安全来源于安全策略与技术的多样化,如果采用一种统一的技术和策略也就不安全了;第二,网络的安全机制与技术要不断地变化;第三,随着网络在社会个方面的延伸,进入网络的手段也越来越多,因此,网络安全技术是一个十分复杂的系统工程。为此建立有中国特色的网络安全体系,需要国家政策和法规的支持及集团联合研究开发。安全与反安全就像矛盾的两个方面,总是不断地向上攀升,所以安全产业将来也是一个随着新技术发展而不断发展的产业。
信息安全是国家发展所面临的一个重要问题。对于这个问题,我们还没有从系统的规划上去考虑它,从技术上、产业上、政策上来发展它。政府不仅应该看见信息安全的发展是我国高科技产业的一部分,而且应该看到,发展安全产业的政策是信息安全保障系统的一个重要组成部分,甚至应该看到它对我国未来电子化、信息化的发展将起到非常重要的作用。
2.防火墙
网络防火墙技术是一种用来加强网络之间访问控制,防止外部网络用户以非法手段通过外部网络进入内部网络,访问内部网络资源,保护内部网络操作环境的特殊网络互联设备。它对两个或多个网络之间传输的数据包如链接方式按照一定的安全策略来实施检查,以决定网络之间的通信是否被允许,并监视网络运行状态。?
目前的防火墙产品主要有堡垒主机、包过滤路由器、应用层网关(代理服务器)以及电路层网关、屏蔽主机防火墙、双宿主机等类型。?
虽然防火墙是目前保护网络免遭黑客袭击的有效手段,但也有明显不足:无法防范通过防火墙以外的其它途径的攻击,不能防止来自内部变节者和不经心的用户们带来的威胁,也不能完全防止传送已感染病毒的软件或文件,以及无法防范数据驱动型的攻击。
自从1986年美国Digital公司在Internet上安装了全球第一个商用防火墙系统,提出了防火墙概念后,防火墙技术得到了飞速的发展。国内外已有数十家公司推出了功能各不相同的防火墙产品系列。
防火墙处于5层网络安全体系中的最底层,属于网络层安全技术范畴。在这一层上,企业对安全系统提出的问题是:所有的IP是否都能访问到企业的内部网络系统?如果答案是“是”,则说明企业内部网还没有在网络层采取相应的防范措施。
作为内部网络与外部公共网络之间的第一道屏障,防火墙是最先受到人们重视的网络安全产品之一。虽然从理论上看,防火墙处于网络安全的最底层,负责网络间的安全认证与传输,但随着网络安全技术的整体发展和网络应用的不断变化,现代防火墙技术已经逐步走向网络层之外的其他安全层次,不仅要完成传统防火墙的过滤任务,同时还能为各种网络应用提供相应的安全服务。另外还有多种防火墙产品正朝着数据安全与用户认证、防止病毒与黑客侵入等方向发展。
根据防火墙所采用的技术不同,我们可以将它分为四种基本类型:包过滤型、网络地址转换—NAT、代理型和监测型。
2.1.包过滤型
包过滤型产品是防火墙的初级产品,其技术依据是网络中的分包传输技术。网络上的数据都是以“包”为单位进行传输的,数据被分割成为一定大小的数据包,每一个数据包中都会包含一些特定信息,如数据的源地址、目标地址、TCP/UDP源端口和目标端口等。防火墙通过读取数据包中的地址信息来判断这些“包”是否来自可信任的安全站点
,一旦发现来自危险站点的数据包,防火墙便会将这些数据拒之门外。系统管理员也可以根据实际情况灵活制订判断规则。
包过滤技术的优点是简单实用,实现成本较低,在应用环境比较简单的情况下,能够以较小的代价在一定程度上保证系统的安全。
但包过滤技术的缺陷也是明显的。包过滤技术是一种完全基于网络层的安全技术,只能根据数据包的来源、目标和端口等网络信息进行判断,无法识别基于应用层的恶意侵入,如恶意的Java小程序以及电子邮件中附带的病毒。有经验的黑客很容易伪造IP地址,骗过包过滤型防火墙。
2.2.网络地址转化—NAT
网络地址转换是一种用于把IP地址转换成临时的、外部的、注册的IP地址标准。它允许具有私有IP地址的内部网络访问因特网。它还意味着用户不许要为其网络中每一台机器取得注册的IP地址。
NAT的工作过程如图1所示:
在内部网络通过安全网卡访问外部网络时,将产生一个映射记录。系统将外出的源地址和源端口映射为一个伪装的地址和端口,让这个伪装的地址和端口通过非安全网卡与外部网络连接,这样对外就隐藏了真实的内部网络地址。在外部网络通过非安全网卡访问内部网络时,它并不知道内部网络的连接情况,而只是通过一个开放的IP地址和端口来请求访问。OLM防火墙根据预先定义好的映射规则来判断这个访问是否安全。当符合规则时,防火墙认为访问是安全的,可以接受访问请求,也可以将连接请求映射到不同的内部计算机中。当不符合规则时,防火墙认为该访问是不安全的,不能被接受,防火墙将屏蔽外部的连接请求。网络地址转换的过程对于用户来说是透明的,不需要用户进行设置,用户只要进行常规操作即可。
2.3.代理型
代理型防火墙也可以被称为代理服务器,它的安全性要高于包过滤型产品,并已经开始向应用层发展。代理服务器位于客户机与服务器之间,完全阻挡了二者间的数据交流。从客户机来看,代理服务器相当于一台真正的服务器;而从服务器来看,代理服务器又是一台真正的客户机。当客户机需要使用服务器上的数据时,首先将数据请求发给代理服务器,代理服务器再根据这一请求向服务器索取数据,然后再由代理服务器将数据传输给客户机。由于外部系统与内部服务器之间没有直接的数据通道,外部的恶意侵害也就很难伤害到企业内部网络系统。
代理型防火墙的优点是安全性较高,可以针对应用层进行侦测和扫描,对付基于应用层的侵入和病毒都十分有效。其缺点是对系统的整体性能有较大的影响,而且代理服务器必须针对客户机可能产生的所有应用类型逐一进行设置,大大增加了系统管理的复杂性。
2.4.监测型
监测型防火墙是新一代的产品,这一技术实际已经超越了最初的防火墙定义。监测型防火墙能够对各层的数据进行主动的、实时的监测,在对这些数据加以分析的基础上,监测型防火墙能够有效地判断出各层中的非法侵入。同时,这种检测型防火墙产品一般还带有分布式探测器,这些探测器安置在各种应用服务器和其他网络的节点之中,不仅能够检测来自网络外部的攻击,同时对来自内部的恶意破坏也有极强的防范作用。据权威机构统计,在针对网络系统的攻击中,有相当比例的攻击来自网络内部。因此,监测型防火墙不仅超越了传统防火墙的定义,而且在安全性上也超越了前两代产品
虽然监测型防火墙安全性上已超越了包过滤型和代理服务器型防火墙,但由于监测型防火墙技术的实现成本较高,也不易管理,所以目前在实用中的防火墙产品仍然以第二代代理型产品为主,但在某些方面也已经开始使用监测型防火墙。基于对系统成本与安全技术成本的综合考虑,用户可以选择性地使用某些监测型技术。这样既能够保证网络系统的安全性需求,同时也能有效地控制安全系统的总拥有成本。
实际上,作为当前防火墙产品的主流趋势,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包过滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用具有更大的优势。由于这种产品是基于应用的,应用网关能提供对协议的过滤。例如,它可以过滤掉FTP连接中的PUT命令,而且通过代理应用,应用网关能够有效地避免内部网络的信息外泄。正是由于应用网关的这些特点,使得应用过程中的矛盾主要集中在对多种网络应用协议的有效支持和对网络整体性能的影响上。
--- 刘大大大大
猫(3): 浅析网络安全技术
摘要:文中论述了防火墙部署原则,并从防火墙部署的位置详细阐述了防火墙的选择标准。并就信息交换加密技术的分类及RSA算法作以分析,针对PKI技术这一信息安全核心技术,论述了其安全体系的构成。
关键词:网络安全 防火墙 PKI技术
1.概述
网络防火墙技术的作为内部网络与外部网络之间的第一道安全屏障,是最先受到人们重视的网络安全技术,就其产品的主流趋势而言,大多数代理服务器(也称应用网关)也集成了包滤技术,这两种技术的混合应用显然比单独使用更具有大的优势。那么我们究竟应该在哪些地方部署防火墙呢?首先,应该安装防火墙的位置是公司内部网络与外部Internet的接口处,以阻挡来自外部网络的入侵;其次,如果公司内部网络规模较大,并且设置有虚拟局域网(VLAN),则应该在各个VLAN之间设置防火墙;第三,通过公网连接的总部与各分支机构之间也应该设置防火墙,如果有条件,还应该同时将总部与各分支机构组成虚拟专用网(VPN)。
安装防火墙的基本原则是:只要有恶意侵入的可能,无论是内部网络还是与外部公网的连接处,都应该安装防火墙。
2.防火墙的选择
选择防火墙的标准有很多,但最重要的是以下几条:
2.1.总拥有成本防火墙产品作为网络系统的安全屏障,其总拥有成本(TCO)不应该超过受保护网络系统可能遭受最大损失的成本。以一个非关键部门的网络系统为例,假如其系统中的所有信息及所支持应用的总价值为10万元,则该部门所配备防火墙的总成本也不应该超过10万元。当然,对于关键部门来说,其所造成的负面影响和连带损失也应考虑在内。如果仅做粗略估算,非关键部门的防火墙购置成本不应该超过网络系统的建设总成本,关键部门则应另当别论。
2.2.防火墙本身是安全的
作为信息系统安全产品,防火墙本身也应该保证安全,不给外部侵入者以可乘之机。如果像马其顿防线一样,正面虽然牢不可破,但进攻者能够轻易地绕过防线进入系统内部,网络系统也就没有任何安全性可言了。
通常,防火墙的安全性问题来自两个方面:其一是防火墙本身的设计是否合理,这类问题一般用户根本无从入手,只有通过权威认证机构的全面测试才能确定。所以对用户来说,保守的方法是选择一个通过多家权威认证机构测试的产品。其二是使用不当。一般来说,防火墙的许多配置需要系统管理员手工修改,如果系统管理员对防火墙不十分熟悉,就有可能在配置过程中遗留大量的安全漏洞。
2.3.管理与培训
管理和培训是评价一个防火墙好坏的重要方面。我们已经谈到,在计算防火墙的成本时,不能只简单地计算购置成本,还必须考虑其总拥有成本。人员的培训和日常维护费用通常会在TCO中占据较大的比例。一家优秀秀的安全产品供应商必须为其用户提供良好的培训和售后服务。
2.4.可扩充性
在网络系统建设的初期,由于内部信息系统的规模较小,遭受攻击造成的损失也较小,因此没有必要购置过于复杂和昂贵的防火墙产品。但随着网络的扩容和网络应用的增加,网络的风险成本也会急剧上升,此时便需要增加具有更高安全性的防火墙产品。如果早期购置的防火墙没有可扩充性,或扩充成本极高,这便是对投资的浪费。好的产品应该留给用户足够的弹性空间,在安全水平要求不高的情况下,可以只选购基本系统,而随着要求的提高,用户仍然有进一步增加选件的余地。这样不仅能够保护用户的投资,对提供防火墙产品的厂商来说,也扩大了产品覆盖面。
2.5.防火墙的安全性
防火墙产品最难评估的方面是防火墙的安全性能,即防火墙是否能够有效地阻挡外部入侵。这一点同防火墙自身的安全性一样,普通用户通常无法判断。即使安装好了防火墙,如果没有实际的外部入侵,也无从得知产品性能的优劣。但在实际应用中检测安全产品的性能是极为危险的,所以用户在选择防火墙产品时,应该尽量选择占市场份额较大同时又通过了权威认证机构认证测试的产品。
3.加密技术
信息交换加密技术分为两类:即对称加密和非对称加密。
3.1.对称加密技术
在对称加密技术中,对信息的加密和解密都使用相同的钥,也就是说一把钥匙开一把锁。这种加密方法可简化加密处理过程,信息交换双方都不必彼此研究和交换专用的加密算法。如果在交换阶段私有密钥未曾泄露,那么机密性和报文完整性就可以得以保证。对称加密技术也存在一些不足,如果交换一方有N个交换对象,那么他就要维护N个私有密钥,对称加密存在的另一个问题是双方共享一把私有密钥,交换双方的任何信息都是通过这把密钥加密后传送给对方的。如三重DES是DES(数据加密标准)的一种变形,这种方法使用两个独立的56为密钥对信息进行3次加密,从而使有效密钥长度达到112位。
3.2.非对称加密/公开密钥加密
在非对称加密体系中,密钥被分解为一对(即公开密钥和私有密钥)。这对密钥中任何一把都可以作为公开密钥(加密密钥)通过非保密方式向他人公开,而另一把作为私有密钥(解密密钥)加以保存。公开密钥用于加密,私有密钥用于解密,私有密钥只能有生成密钥的交换方掌握,公开密钥可广泛公布,但它只对应于生成密钥的交换方。非对称加密方式可以使通信双方无须事先交换密钥就可以建立安全通信,广泛应用于身份认证、数字签名等信息交换领域。非对称加密体系一般是建立在某些已知的数学难题之上,是计算机复杂性理论发展的必然结果。最具有代表性是RSA公钥密码体制。
3.3.RSA算法
RSA算法是Rivest、Shamir和Adleman于1977年提出的第一个完善的公钥密码体制,其安全性是基于分解大整数的困难性。在RSA体制中使用了这样一个基本事实:到目前为止,无法找到一个有效的算法来分解两大素数之积。RSA算法的描述如下:
公开密钥:n=pq(p、q分别为两个互异的大素数,p、q必须保密)
e与(p-1)(q-1)互素
私有密钥:d=e-1 {mod(p-1)(q-1)}
加密:c=me(mod n),其中m为明文,c为密文。
解密:m=cd(mod n)
利用目前已经掌握的知识和理论,分解2048bit的大整数已经超过了64位计算机的运算能力,因此在目前和预见的将来,它是足够安全的。
4.PKI技术
PKI(Publie Key Infrastucture)技术就是利用公钥理论和技术建立的提供安全服务的基础设施。PKI技术是信息安全技术的核心,也是电子商务的关键和基础技术。由于通过网络进行的电子商务、电子政务、电子事务等活动缺少物理接触,因此使得用电子方式验证信任关系变得至关重要。而PKI技术恰好是一种适合电子商务、电子政务、电子事务的密码技术,他能够有效地解决电子商务应用中的机密性、真实性、完整性、不可否认性和存取控制等安全问题。一个实用的PKI体系应该是安全的易用的、灵活的和经济的。它必须充分考虑互操作性和可扩展性。它是认证机构(CA)、注册机构(RA)、策略管理、密钥(Key)与证书(Certificate)管理、密钥备份与恢复、撤消系统等功能模块的有机结合。
4.1.认证机构
CA(Certification Authorty)就是这样一个确保信任度的权威实体,它的主要职责是颁发证书、验证用户身份的真实性。由CA签发的网络用户电子身份证明—证书,任何相信该CA的人,按照第三方信任原则,也都应当相信持有证明的该用户。CA也要采取一系列相应的措施来防止电子证书被伪造或篡改。构建一个具有较强安全性的CA是至关重要的,这不仅与密码学有关系,而且与整个PKI系统的构架和模型有关。此外,灵活也是CA能否得到市场认同的一个关键,它不需支持各种通用的国际标准,能够很好地和其他厂家的CA产品兼容。
4.2.注册机构
RA(Registration Authorty)是用户和CA的接口,它所获得的用户标识的准确性是CA颁发证书的基础。RA不仅要支持面对面的登记,也必须支持远程登记。要确保整个PKI系统的安全、灵活,就必须设计和实现网络化、安全的且易于操作的RA系统。
4.3.策略管理
在PKI系统中,制定并实现科学的安全策略管理是非常重要的这些安全策略必须适应不同的需求,并且能通过CA和RA技术融入到CA 和RA的系统实现中。同时,这些策略应该符合密码学和系统安全的要求,科学地应用密码学与网络安全的理论,并且具有良好的扩展性和互用性。
4.4.密钥备份和恢复
为了保证数据的安全性,应定期更新密钥和恢复意外损坏的密钥是非常重要的,设计和实现健全的密钥管理方案,保证安全的密钥备份、更新、恢复,也是关系到整个PKI系统强健性、安全性、可用性的重要因素。
4.5.证书管理与撤消系统
证书是用来证明证书持有者身份的电子介质,它是用来绑定证书持有者身份和其相应公钥的。通常,这种绑定在已颁发证书的整个生命周期里是有效的。但是,有时也会出现一个已颁发证书不再有效的情况这就需要进行证书撤消,证书撤消的理由是各种各样的,可能包括工作变动到对密钥怀疑等一系列原因。证书撤消系统的实现是利用周期性的发布机制撤消证书或采用在线查询机制,随时查询被撤消的证书。
5.安全技术的研究现状和动向
我国信息网络安全研究历经了通信保密、数据保护两个阶段,正在进入网络信息安全研究阶段,现已开发研制出防火墙、安全路由器、安全网关、黑客入侵检测、系统脆弱性扫描软件等。但因信息网络安全领域是一个综合、交叉的学科领域它综合了利用数学、物理、生化信息技术和计算机技术的诸多学科的长期积累和最新发展成果,提出系统的、完整的和协同的解决信息网络安全的方案,目前应从安全体系结构、安全协议、现代密码理论、信息分析和监控以及信息安全系统五个方面开展研究,各部分相互协同形成有机整体。
国际上信息安全研究起步较早,力度大,积累多,应用广,在70年代美国的网络安全技术基础理论研究成果“计算机保密模型”(Beu& La padula模型)的基础上,指定了“可信计算机系统安全评估准则”(TCSEC),其后又制定了关于网络系统数据库方面和系列安全解释,形成了安全信息系统体系结构的准则。安全协议作为信息安全的重要内容,其形式化方法分析始于80年代初,目前有基于状态机、模态逻辑和代数工具的三种分析方法,但仍有局限性和漏洞,处于发展的提高阶段。作为信息安全关键技术密码学,近年来空前活跃,美、欧、亚各洲举行的密码学和信息安全学术会议频繁。1976年美国学者提出的公开密钥密码体制,克服了网络信息系统密钥管理的困难,同时解决了数字签名问题,它是当前研究的热点。而电子商务的安全性已是当前人们普遍关注的焦点,目前正处于研究和发展阶段,它带动了论证理论、密钥管理等研究,由于计算机运算速度的不断提高,各种密码算法面临着新的密码体制,如量子密码、DNA密码、混沌理论等密码新技术正处于探索之中。因此网络安全技术在21世纪将成为信息网络发展的关键技术,21世纪人类步入信息社会后,信息这一社会发展的重要战略资源需要网络安全技术的有力保障,才能形成社会发展的推动力。在我国信息网络安全技术的研究和产品开发仍处于起步阶段,仍有大量的工作需要我们去研究、开发和探索,以走出有中国特色的产学研联合发展之路,赶上或超过发达国家的水平,以此保证我国信息网络的安全,推动我国国民经济的高速发展。
慢慢看吧。。。。